【Python多线程是个什么东西?】
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基础:
什么是进程(process)?
每一个程序的内存是独立的,例如:world不能访问QQ。
进程:QQ是以一个整体的形式暴露给操作系统管理,里面包含了各种资源的调用(内存管理、网络接口调用等)。启动一个QQ,也就是启动了一个进程。
什么是线程(thread)?
线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。线程包含在进程之中,是进程中的实际运作单位。
一个进程中最少有一个线程。
一个线程时指 进程中一个单一顺序的控制流。
一个进程中科院并发多个线程,每条线程并行执行不同的任务,线程与线程之间是相互独立的。
线程和进程的区别:
进程:对各种资源管理的集合
线程:操作系统最小的调度单位,是一串指令的集合
关系:
进程中第一个线程时主线程,主线程创建其他线程,其他线程也可以创建线程,线程之间是平等的;
进程有父进程、子进程,独立的内存空间,唯一的进程标识符,pid;
什么是上下文切换?
上下文切换,也称做进程切换或者任务切换,是指cpu从一个进程或线程切换到另一个进程或线程。举例说明,如下:
a.开启QQ和微信,先聊QQ,然后切换到微信进行聊天,再切换到QQ,这个操作就叫做上下文切换。
b.同时开启多个应用,电脑cpu配置是4核,多个应用之间进行切换时,没有卡顿现象 也完全感受不到cpu在进行任务切换,因为cpu处理很快,所以应用之间切换没有卡顿现象;
单线程:
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import timeimport requestsdef get_res(): |
执行结果:
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http://www.baidu.com<Response [200]>https://www.taobao.com/ |
解释:
a. cpu顺序被请求
b.除非cpu从一个url获取的响应,否则不会去请求下一个url
c. 网络请求会花费较长的时间,所以cpu在等待网络请求的返回时间内一直处于闲置状态
多线程:
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import timeimport threadingdef run(count): #每次执行该方法,需要休息2s |
运行结果:
1 |
运行时间: 0.0 |
解释:
a. 打印出来的运行时间统计的不是多线程的运行时间,因为没有运行run都要等待2s,所以多线程的运行时间至少为2s,那么打印的结果是什么?
打印的运行时间是 主线程的运行时间,因为在运行python文件时,如果不启动多线程,至少有一个线程在运行
线程与线程之间是相互独立的,最开始运行的是主线程,当运行到threading.Thread时,创建一个线程,创建的线程执行循环方,主线程执行其他操作
主线程不等待其他线程结束后再结束
b. 打印出的count数据是无序的,因为多线程运行run方法,并不是第一个请求结束后才进行下一个请求的,而是创建一个线程后执行run方法,接着创建另一个线程,哪个线程执行完毕就会打印出结果
c. 总共创建了5个线程
若想统计多线程总共的执行时间,也就是从开始创建线程 到 线程结束运行之间的时间(不需要考虑线程之间怎么运行的),操作如下:
join()等待 (等待线程结束)
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import timeimport threadingdef run(count): #每次执行该方法,需要休息2s |
执行结果:
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守护线程
守护线程:主线程运行结束后,不管守护线程执行是否结束,都会结束,举例说明:
比如皇帝有很多仆人,当皇帝死了之后,那么多仆人就得陪葬。
只要非守护线程结束了,不管守护线程结束没结束,程序都结束
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import threadingimport timedef run(count): |
GIL 全局解释器锁
例如 4核机器上
Python创建4线程,四个线程均匀分到多核上,但是同时只能一核在处理数据。
python调用操作系统、C语音的原生接口,在出口做了设置。全局解释器锁,保证数据统一
所以有人说python的线程是假线程。
在修改数据的时候,为了防止数据改乱了,所以多线程就变成串行处理,但是以为是python在处理,实际上是调用了操作系统的C语音的线程接口,所以中间的过程,python控制不了了,只知道结果。在这种情况下,设置的方式是出口控制,虽然四个线程,但是同一时间只有一个线程在工作。
所以这算是python的一个缺陷,但是也不能说是python的缺陷,是Cpython的缺陷。因为Cpython是C语音写的,以后python的未来是PYPY。
线程锁
线程锁,又叫互斥锁
线程之间沟通:保证同一时间只有一个线程修改数据
python2.x 中需要加锁,Python3.x中加不加锁都一样,因为解释器做了优化
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import threadingfrom threading import Lock#创建lock对象num = 0 |
RLock 递归锁
大锁中还有小锁、递归锁,解锁时就混了,所以用递归锁,Rlock()
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import threading,timedef run1(): print("grab the first part data") |
多线程的另一种写法:
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import threadingimport timeclass MyThread(threading.Thread): def __init__(self, num): |
多进程(了解即可):
python里面的多线程,是不能利用多核cpu的,如果想利用多核cpu的话,就得使用多进程
多进程适用CPU密集型任务
多线程适用io密集型任务
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from multiprocessing import Processdef f(name): |
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